一种立体式无土栽培机的制作方法

本发明涉及无土栽培领域，具体涉及一种立体式无土栽培机。

背景技术

无土栽培与常规栽培的根本区别，就是可以不用土壤，直接用营养液来栽培植物。目前的无土栽培技术中，为了固定植物，增加空气含量，大多采用砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等作为固定基质，以有效控制作物在生长发育过程中对温度、水分、光照、养分和空气的要求。无土栽培与常规栽培相比具有不依赖土壤，可扩大种植范围，有效控制和加速作物生长，提高作物质量，适于进行工厂化、规模化、定制化农业发展，能够减低人工操作，降低农作物的劳动成本。作为一种极为宝贵的、不可再生的资源，随着工业发展和人们生活品质要求的提高，可用于人们耕作的土地越来越少，已经严重威胁到了人类的生存和发展。无土栽培技术恰恰可以用于那些不适于耕作的广大的闲散土地上进行开发利用，使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。水资源也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区，就是在发达的人口稠密的大城市，水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长，各种水资源被超量开采，某些地区已近枯竭，控制农业用水是节水的措施之一，而无土栽培恰恰可以避免水分大量的渗漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。

从另一个角度分析，现代的科技和商业发展，使得无土栽培在形成工业化生产时，水资源的耗用量增大，并且化肥和各种添加剂的无度滥用，不仅在各种蔬菜商品上显现出了严重后果，还导致了无土栽培的成本增加，推广难度加大，因此，研制出一种能够降低水资源耗用，合理控制化肥以及添加剂使用剂量的无土栽培机势在必行。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种立体式无土栽培机，降低水资源耗用的前提下，合理控制化肥以及各种添加剂的使用剂量。

本发明通过下述技术方案实现：

一种立体式无土栽培机，包括三角架以及固定在三角架上的多个水槽，所述水槽的截面呈倒置的梯形，在所述水槽下段内壁上设有隔离板，且隔离板两个端部分别与水槽的两个端部内壁之间留有间隙，在隔离板的下表面上转动设置有多个连杆，且沿每一个连杆的周向在其外圆周壁上设有多个扇叶，在水槽上段两侧内壁上分别开有滑槽，所述水槽的上端开放，且在水槽开放端的一侧壁上通过90°限位活页铰接设置有上板，在水槽开放端的另一侧壁铰接设置有下板，且在所述上板上开有第一直孔，在下板上开有第二通孔，还包括底板以及l形的连接块，连接块的竖直段与上板的端部连接，连接块的水平段用于对下板的支撑，在底板的两侧分别设有橡胶板，且橡胶板置于滑槽内，在底板上开有多个透水孔；使用时上板以及下板由竖直状态旋转至水平状态，且上板所处的水平高度大于下板所处的水平高度。针对现有技术中，无土栽培装置中的水与化肥或是添加剂混合后的利用率偏低，致使蔬菜等作用在栽种时的耗水量偏大的问题，申请人设计出一种能够确保混合液在注入后持续保持均匀度的无土栽培机，即以水槽的进液口为分界线，通过隔板将水槽内部分割成流动腔和平稳腔，而隔板的两端与水槽的两端内壁之间留有间隙，使得两部分实现局部连通，混合后的营养液进入至流动腔后，逐步带动连杆上的扇叶旋转，通过渗透后营养液进入到平稳腔内，直至水槽内的液位符合栽培需求，作物的幼苗根系通过第一直孔或是第二直孔后置于底板上表面，由于在生长初期，作物幼苗自身的重量较小，且底板的两端分别滑动设置在两个滑槽内，而底板的材质一般选用化学性能稳定的塑料材质，因此，底板会在营养液内上浮，并且确保幼苗根系在水槽内维持一个合适的水平高度，以保证幼苗在前期的正常生长，而当作物逐渐成熟时，自身重量不断增加，使得在重力作用下开始对底板进行竖直向下的挤压，使得底板的水平高度不断降低，以提高作物根系与营养液的接触面积，而此时，由于作物需要营养浓度相对于生长初期时偏小，即在水槽内的注入的营养液的剂量相对较低，使得由水槽进液口注入的营养液剂量相应降低，即减小了水资源以及化肥或是添加剂等的耗用量。进一步地，在注入营养液时，隔离板底部的多个扇叶能够对进入流动腔的营养液进行二次搅动，使得在流入平稳腔内的营养液均匀度始终保持在一个稳定的水平，即在整个水槽内的多棵作物均能充分汲取养分，避免在同一个水槽内的作物生长参差不齐，以减少水槽内营养液的浪费；而将水槽开放端密闭的上板与下板，通过l形的连接块来实现固定，即在初始状态下，上板与下板均铰接设置在水槽开放端的两个内侧壁上且处于竖直状态，以便随时观察营养液的注入量，通过翻转使得上板与下板由竖直状态转换为水平状态，且由于上板通过90°限位活页来实现与水槽内壁之间的连接，即上板只能翻转90度便会被限定，而下板的一端通过搭接在连接块的水平段后保持水平固定，此时，上板所处的水平高度大于下板所处的水平高度，使得透过第一直孔和第二直孔上的作物所占用的空间位置区别较大，使得上板上的作用与下板上的作物在同一个水槽上弱化两者相互之间的干扰，保证两个板上的作物能够充分进行采光以及营养吸收。

所述底板包括第一支撑板以及第二支撑板，两个所述橡胶板分别设置在第一支撑板与第二支撑板相背的端部上，在第二支撑板的端面上设有突出部，突出部与第一支撑板的端面铰接，在第一支撑板正对突出部的一端端面上设有凸缘，凸缘位于突出部上表面且与之接触。进一步地，底板由第一支撑板与第二支撑板构成，而橡胶板则固定在两者相背的端部上，而两者相对的端部通过突出部铰接，且在第一支撑板的端面上设有凸缘，凸缘置于突出部的上表面，即底板在受到竖直向下的压力后，凸缘与突出部紧密贴合，能够防止底板中部发生形变，确保底板对作物的支撑稳定性，而当底板受到竖直向上的压力后，即营养液对底板产生的浮力以及在平稳腔中流体运动振荡而产生的作用力，此时第一支撑板与第二支撑板的连接处能够向上移动，以将底板所受到的作用力缓冲一部分，进而避免底板整体发生移动，降低作物发生偏斜或是与第一直孔、第二直孔发生摩擦的可能性。

在所述上板以及下板的上表面均设置有一层塑料薄膜，且两层所述塑料薄膜分别将多个所述第一直孔以及多个第二直孔完全封闭。进一步地，在上板与下板的上表面均覆盖一层塑料薄膜，以方便作物幼苗在栽种初期对其进行限位固定，即在第一直孔或是第二直孔正对的薄膜处开设小口，以便作物幼苗的根系通过，利用薄膜自身的韧性对作物幼苗的茎干进行限位，进而确保作物维持正常的生长状态。

所述下板与底板之间的间距为h，底板与隔离板之间的间距为l，且满足h＜l＜2h。进一步地，下板与底板之间的间距直接影响作物根系与营养液之间的最小接触面积，而底板与隔板之间的间距则直接作物根系与营养液之间的最大接触面积，且由于底板会在营养液上下浮动一段距离，但该段距离的发生以及变化相对缓慢，因此，将底板与隔离板之间的间距设置在h＜l＜2h，在保证作物能够正常吸收影响液而维持正常生长的前提下，降低营养液的耗用量，进而降低无土栽培的成本。

所述上板与下板均为透明塑料材质。作为优选，上板与下板为透明塑料材质，使得管理人员能够直接观察到水槽内营养液以及作物根系的具体情况，以便及时做出相应的措施。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种立体式无土栽培机，底板的材质一般选用化学性能稳定的塑料材质，因此，底板会在营养液内上浮，并且确保幼苗根系在水槽内维持一个合适的水平高度，以保证幼苗在前期的正常生长，而当作物逐渐成熟时，自身重量不断增加，使得在重力作用下开始对底板进行竖直向下的挤压，使得底板的水平高度不断降低，以提高作物根系与营养液的接触面积，而此时，由于作物需要营养浓度相对于生长初期时偏小，即在水槽内的注入的营养液的剂量相对较低，使得由水槽进液口注入的营养液剂量相应降低，即减小了水资源以及化肥或是添加剂等的耗用量；

2、本发明一种立体式无土栽培机，在初始状态下，上板与下板均铰接设置在水槽开放端的两个内侧壁上且处于竖直状态，以便随时观察营养液的注入量，通过翻转使得上板与下板由竖直状态转换为水平状态，且由于上板通过90°限位活页来实现与水槽内壁之间的连接，即上板只能翻转90度便会被限定，而下板的一端通过搭接在连接块的水平段后保持水平固定，此时，上板所处的水平高度大于下板所处的水平高度，使得透过第一直孔和第二直孔上的作物所占用的空间位置区别较大，使得上板上的作用与下板上的作物在同一个水槽上弱化两者相互之间的干扰，保证两个板上的作物能够充分进行采光以及营养吸收；

3、本发明一种立体式无土栽培机，在上板与下板的上表面均覆盖一层塑料薄膜，以方便作物幼苗在栽种初期对其进行限位固定，即在第一直孔或是第二直孔正对的薄膜处开设小口，以便作物幼苗的根系通过，利用薄膜自身的韧性对作物幼苗的茎干进行限位，进而确保作物维持正常的生长状态。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为水槽的截面图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-三角架，2-上板，3-下板，4-水槽，5-第一直孔，6-第一支撑板，7-连接块，8-凸缘，9-透水孔，10-第二直孔，11-第二支撑板，12-橡胶板，13-滑槽，14-隔离板，15-连杆，16-扇叶，17-突出部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1～2所示，本实施例包括三角架1以及固定在三角架1上的多个水槽4，所述水槽4的截面呈倒置的梯形，在所述水槽4下段内壁上设有隔离板14，且隔离板14两个端部分别与水槽4的两个端部内壁之间留有间隙，在隔离板14的下表面上转动设置有多个连杆15，且沿每一个连杆15的周向在其外圆周壁上设有多个扇叶16，在水槽4上段两侧内壁上分别开有滑槽13，所述水槽4的上端开放，且在水槽4开放端的一侧壁上通过90°限位活页铰接设置有上板2，在水槽4开放端的另一侧壁铰接设置有下板3，且在所述上板2上开有第一直孔5，在下板3上开有第二通孔，还包括底板以及l形的连接块7，连接块7的竖直段与上板2的端部连接，连接块7的水平段用于对下板3的支撑，在底板的两侧分别设有橡胶板12，且橡胶板12置于滑槽13内，在底板上开有多个透水孔9；使用时上板2以及下板3由竖直状态旋转至水平状态，且上板2所处的水平高度大于下板3所处的水平高度。针对现有技术中，无土栽培装置中的水与化肥或是添加剂混合后的利用率偏低，致使蔬菜等作用在栽种时的耗水量偏大的问题，申请人设计出一种能够确保混合液在注入后持续保持均匀度的无土栽培机，即以水槽4的进液口为分界线，通过隔板将水槽4内部分割成流动腔和平稳腔，而隔板的两端与水槽4的两端内壁之间留有间隙，使得两部分实现局部连通，混合后的营养液进入至流动腔后，逐步带动连杆15上的扇叶16旋转，通过渗透后营养液进入到平稳腔内，直至水槽4内的液位符合栽培需求，作物的幼苗根系通过第一直孔5或是第二直孔10后置于底板上表面，由于在生长初期，作物幼苗自身的重量较小，且底板的两端分别滑动设置在两个滑槽13内，而底板的材质一般选用化学性能稳定的塑料材质，因此，底板会在营养液内上浮，并且确保幼苗根系在水槽4内维持一个合适的水平高度，以保证幼苗在前期的正常生长，而当作物逐渐成熟时，自身重量不断增加，使得在重力作用下开始对底板进行竖直向下的挤压，使得底板的水平高度不断降低，以提高作物根系与营养液的接触面积，而此时，由于作物需要营养浓度相对于生长初期时偏小，即在水槽4内的注入的营养液的剂量相对较低，使得由水槽4进液口注入的营养液剂量相应降低，即减小了水资源以及化肥或是添加剂等的耗用量。进一步地，在注入营养液时，隔离板14底部的多个扇叶16能够对进入流动腔的营养液进行二次搅动，使得在流入平稳腔内的营养液均匀度始终保持在一个稳定的水平，即在整个水槽4内的多棵作物均能充分汲取养分，避免在同一个水槽4内的作物生长参差不齐，以减少水槽4内营养液的浪费；而将水槽4开放端密闭的上板2与下板3，通过l形的连接块7来实现固定，即在初始状态下，上板2与下板3均铰接设置在水槽4开放端的两个内侧壁上且处于竖直状态，以便随时观察营养液的注入量，通过翻转使得上板2与下板3由竖直状态转换为水平状态，且由于上板2通过90°限位活页来实现与水槽4内壁之间的连接，即上板2只能翻转90度便会被限定，而下板3的一端通过搭接在连接块7的水平段后保持水平固定，此时，上板2所处的水平高度大于下板3所处的水平高度，使得透过第一直孔5和第二直孔10上的作物所占用的空间位置区别较大，使得上板2上的作用与下板3上的作物在同一个水槽4上弱化两者相互之间的干扰，保证两个板上的作物能够充分进行采光以及营养吸收。

实施例2

如图1～2所示，本实施例所述底板包括第一支撑板6以及第二支撑板11，两个所述橡胶板12分别设置在第一支撑板6与第二支撑板11相背的端部上，在第二支撑板11的端面上设有突出部17，突出部17与第一支撑板6的端面铰接，在第一支撑板6正对突出部17的一端端面上设有凸缘8，凸缘8位于突出部17上表面且与之接触。进一步地，底板由第一支撑板6与第二支撑板11构成，而橡胶板12则固定在两者相背的端部上，而两者相对的端部通过突出部17铰接，且在第一支撑板6的端面上设有凸缘8，凸缘8置于突出部17的上表面，即底板在受到竖直向下的压力后，凸缘8与突出部17紧密贴合，能够防止底板中部发生形变，确保底板对作物的支撑稳定性，而当底板受到竖直向上的压力后，即营养液对底板产生的浮力以及在平稳腔中流体运动振荡而产生的作用力，此时第一支撑板6与第二支撑板11的连接处能够向上移动，以将底板所受到的作用力缓冲一部分，进而避免底板整体发生移动，降低作物发生偏斜或是与第一直孔5、第二直孔10发生摩擦的可能性。

本实施例中，在所述上板2以及下板3的上表面均设置有一层塑料薄膜，且两层所述塑料薄膜分别将多个所述第一直孔5以及多个第二直孔10完全封闭。进一步地，在上板2与下板3的上表面均覆盖一层塑料薄膜，以方便作物幼苗在栽种初期对其进行限位固定，即在第一直孔5或是第二直孔10正对的薄膜处开设小口，以便作物幼苗的根系通过，利用薄膜自身的韧性对作物幼苗的茎干进行限位，进而确保作物维持正常的生长状态。

实施例3

如图1～2所示，本实施例所述下板3与底板之间的间距为h，底板与隔离板14之间的间距为l，且满足h＜l＜2h。进一步地，下板3与底板之间的间距直接影响作物根系与营养液之间的最小接触面积，而底板与隔板之间的间距则直接作物根系与营养液之间的最大接触面积，且由于底板会在营养液上下浮动一段距离，但该段距离的发生以及变化相对缓慢，因此，将底板与隔离板14之间的间距设置在h＜l＜2h，在保证作物能够正常吸收影响液而维持正常生长的前提下，降低营养液的耗用量，进而降低无土栽培的成本。

作为优选，上板2与下板3为透明塑料材质，使得管理人员能够直接观察到水槽4内营养液以及作物根系的具体情况，以便及时做出相应的措施。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。